WISSENSWERTES - TECHNIK

Frontend

 

 

Bei der Änderung der Front sind bei vielen Bikes früher oder später auch die Gabelbrücken dran. Daß diese Änderungen auch Auswirkungen auf das Fahrverhalten haben können, wird gerne übersehen! Technisch betrachtet kann der Wechsel eine absolute Notwendigkeit bedeuten, wenn z. B. ein 26“ Vorderrad verbaut werden soll. In Amiland geht man da kurzerhand hin und versetzt schweißtechnisch den Lenkkopf ein Stück nach vorne. Bei uns grundsätzlich auch möglich, doch geht das u. U. mit einer Umtypung mit neuem Erstzulassungsdatum einher.

 

Beim Kauf von Aftermarket-Parts stellt sich immer wieder die Frage, welche technischen Folgen sich durch die Änderung des Frontends ergeben. Klar, daß man keine pauschale Aussage für jeden Motorradtyp und alle damit verbundenen Änderungsmöglichkeiten geben kann, trotzdem hier ein Leitfaden, der zumindest einen Anhaltspunkt gibt, an welchen Stellen nachjustiert werden kann.

 

Nachlauf: Diesen ermittelt man, indem zunächst der Lenkkopf mittig bis auf den Boden verlängert wird. Den zweiten Bezugspunkt liefert die Senkrechte durch die Vorderachse. Zwischen diesen beiden Punkten wurd der Nachlauf gemessen. Wichtig hierbei ist jedoch, daß der gelotete Radmittelpunkt hinter der Lenkachsenlinie liegt. Das Rad wird damit gezogen bzw. läuft nach. In dieser Konstellation hat das Rad ständig das Bestreben zurück in Geradeausstellung zu gehen, daher liegt es sehr ruhig auf der Fahrbahn. Die verwendeten Nachläufe bewegen sich zwischen langen 170 mm bei Choppern und sehr kurzen 60 mm bei Off Road-Maschinen.

 

Die Länge des Nachlaufs ist wichtig für die Handlichkeit. Motorräder mit sehr geringem Nachlauf reagieren feinfühliger auf Lenkbewegungen und sind somit sehr wendig. Sie fallen somit fast von allein in die Kurve, sind aber bei hohen Geschwindigkeiten und unebener Fahrbahn recht instabil. Ein großer Nachlauf bringt Ruhe ins Fahrwerk, verleiht dem Motorrad eine bessere Richtungsstabilität und macht es unempfindlicher gegen Fahrbahnunebenheiten, allerdings lässt es sich schwerer einlenken und benötigt einen großen Wendekreis.

 

Lenkkopfwinkel: Er beeinflusst den Nachlauf ebenfalls. Er kann entweder von der Senkrechten oder Waagerechten her gemessen werden. Von der Funktion her ist es prinzipiell egal, man muß sich nur einig sein, welche Bezugsgröße bei der Betrachtung zugrunde gelegt wird. Selbst bei Angabe der technischen Daten sind sich die Hersteller nicht einig. Z. B. eine HD wird mit 58° und eine Suzuki mit nur 32° angegeben, obwohl beide eine gleichgroße Neigung haben. Bei der HD wurde zur Fahrbahn gemessen und beim zweiten bildete die Senkrechte den Bezugspunkt (58° + 32° = 90°!).

Bei dieser Betrachtung hier wird die Definition des Winkels der Lenkachse zur horizontalen Ebene (Straße) zugrunde gelegt. Somit lässt sich lässt sich sagen, daß, je kleiner der Lenkkopfwinkel ist, desto größer ist der Nachlauf und der Radstand.

 

Randstand: Er spielt für das Handling ebenfalls eine wichtige Rolle. Er bewirkt, daß Motorräder mit kurzem Radstand nur einen kleinen Wendekreis benötigen und sich mit geringem Kraftaufwand einlenken lassen. Wer dagegen mit einem langem Radstand den gleichen Kurvenradius erreichen möchte, muß den Lenker wesentlich weiter einschlagen und mehr Kraft aufwenden, da das durch den Nachlauf erzeuge Rückstellmoment des Vorderrades wesentlich größer ist. Der Radstand ist ferner das Maß, das den Fahrkomfort entscheidend mitbestimmt. Je größer er ist, umso besser können Schwingungen um die Querachse vom Fahrwerk aufgefangen werden



Nachlauf
Nachlauf 1a.jpg
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Nachlauf und Co.

Nachlauf

wird ...

... kleiner ... größer
  kleineres Vorderrad größeres Vorderrad
  kürzere Standrohre längere Standrohre
 

mehr Reckung der

Gabel

weniger Reckung der

Gabel

     

Lenkkopfwinkel

wird ...

... kleiner ... größer
  größeres Vorderrad kleineres Vorderrad
  längere Standrohre kürzere Standrohre
 

weniger Reckung der

Gabel

mehr Reckung der

Gabel

     

Radstand

wird ...

... kleiner ... größer
  kleineres Vorderrad größeres Vorderrad
  kürzere Standrohre längere Standrohre
 

weniger Reckung der

Gabel

mehr Reckung der

Gabel

 

Resümee

Der Nachlauf verringer sich gegenüber der Serie bei Verwendung eines kleineren Vorderrades, dem Kürzen der Standrohre oder durch die Gabelreckung. Entsprechend höhere Werte können durch ein gröperes Vorderrad, eine Standrohrverlängerung und/oder eine evtl. Rückrüstung auf weniger Gabelreckung erreicht werden. Genau umgekehrtverhält es sich mit dem Lenkkoptwinkel. Das liegt daran, daß bei unverändertem Heck der Lenkkopf entsprechend der durchgeführten Änderung entweder nach vorne oder hinten kippt!

 

 

Gut gefedert

Wenn man ein Custombike sieht mit einer irren Gabelkonstruktion, dann heißt das noch lange nicht, daß hier das Rad (Gabel) neu erfunden wurde. Vielmehr werden oft nur alte Konstruktionen neu aufgebaut. Hier die bekanntesten:



 

 

Schwinghebelgabel

Über eine Verbindung mit einer Kurzschwinge wird die auftretende Kraft auf die eingesetzte Federung weiter geleitet. Es gibt sie in geschobener, nach vorn gerichtet, wie z. B. bei der Springer-Gabel, oder in gezogener Form. Letztere hat den Nachteil, daß sie bei Bremsbefestigung an der Schwinge das Eintauchen des Vorderrads begünstigt. Die geschobene Variante bewirkt, daß sich das Motorrad beim Bremsen vorne aufrichtet.



Starre Gabel

Anfangs waren beim Motorrad die Gabeln starr, wodurch eine Fahrt nicht unbedingt angenehm war. Die verbauten Schwingsattel konnten die Unebenheiten nur bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit abfangen, so daß sich das frontend weiterentwickeln mußte!



Langschwingengabel

Ernest Earles entwickelte diese 1951 für den Rennsport. Das Vorderrad wird dabei in einer hinten ums das Rad verlaufenden Schwinge geführt, die sich durch zwei Federbeine gegen die untere Gabel stützt. Bekannt u. a. aus der Hercules K 50.

Heute wird sie noch immer bei Gespannen verwendent, da ihre technischen Vorteile hier von Nutzen sind.



Springer-Gabel

In den 30er Jahren eine Variante der Schwinghebelgabel auf, die gezogene Springer-Gabel. Verbessert wurde diese in den 50er Jahren durch die Änderung der Schwingenanordnung noch vorne (geschoben). Die kurze Federung stützt sich dabei gegen die obere Gabelbrücke, wobei die Steifigkeit und Radführung zu wünschen übrig lassen. Trotz allem ist sie ein gern genommenes Old-School-Element an vielen Custombikes.



Pendelgabel

Der Anfang der 20er Jahre auftauchenden Version war nur ein kurzes Dasein vergönnt. Grund war wohl die Arbeitsweise, die bei schnellen Fahrten harte Stöße an den Lenker weitergab, bei der sich der Nachlauf gegen Null bewegte und beim Einfedern ständig änderte. Die Gabel war auf Höhe der unteren Gabelbrücke drehbart gelagert und eine Feder wirkt dabei waagerecht gegen die obere Brücke, so daß die Radaufhängung entsprechend pendeln konnte.



Trapezgabel

Ihre Form ist für den Namen ausschlaggebend, weshalb sie auch unter dem Begriff Parallelogrammfederung bekannt ist. Die starre Randaufnahme ist über zwei bis vier Streben drehbar gelagert, inkusive des Lenkkopfes ergibt sich so optisch fast ein Parallelogramm. Die Federung sitzt parallel zum Lenkkopf. Durch die Gesamtanordnung der Bauteile verändert sich beim Eintauchen der Nachlauf kaum, was sich fahrtechnisch positiv auswirkt. Die Trapezgabel fand seit Mitte der 20er Jahre bis kurz nach dem zweiten Weltkrieg Verwendung.



Blattfedergabel

Die zu Urgroßvaters Zeiten verwendete Federung bestand aus Blattfedern, wie man sie von den vierrädrigen Oldtimern kennt. Mehrere unterschiedlich große Stahlblätter wurden übereinander gelegt und mit einer Klammer fixiert. Normalerweise wurde die eine Seite am Rahmen, kurz hinter dem Lenkkopf befestigt und das andere Ende war über einen Bügel mit dem Vorderrad verbunden. Dieses Prinzip war sehr erfolgreich und bot für damalige Ansprüche hervorragende Fahreigenschaften. Opel verwandte das Prinzip z. B. um die komplette starre Gabel gegenüber dem Lenkkopf in einer Kippbewegung abzufedern.



Teleskopgabel

Im Volksmund auch Telegabel genannt, hat den aneren Ausführungen den Rang abgelaufen und gehört heute zum Straßenbild. Sie besteht normalerweise aus zwei von den Gabelbrücken gehaltenen Standrohren, die in jeweils einem Tauchrohr enden. Im Inneren sorgen überwiegend zwei Federn für Dämpfung. Hierfür drückt ferner ein Kolben Öl durch kleine Löcher. Die Viskosität entscheidet über die Dämpfungsgröße. In der Anfangszeit wurden Faltenbälge über den Holmen als Schutz gegen Schmutz eingesetzt. Heute erledigen Simmerringe diesen Job absolut zuverlässig.



Telelevergabel

Diese Konstruktion beruht auf der Weiterentwicklung der Hossack-Gabel, die sich der namensgebende Engländer 1982 ausdachte. Grundsätzlich basiert sie auf der Trapezgabel, BMW machte sich die Patentrechte zu eigen und gab schließlich ihrer hauseigenen Abwandlung den Namen Telelevergabel. Die dabei verwandte Teleskopgabel dient nur noch zum Lenken und zur Radaufnahme, hat also keinerlei Feder- od. Dämpfungsaufgaben mehr. Diese werden von einer am Motor gelagerten Schwinge gegen den Rahmen abgefedert, die an den Holmen auf Schutzblechhöhe befestigt ist. Die Vorteile liegen hauptsächlich in der hohen Stabilität und dem geringen Eintauchen beim Bremsen.



Upside-Down-Gagel

Vom Prinzip her ist es eine umgedrehte Teleskopgabel, wobei die Tauchrohre eben oben liegen und bauartbedingt wesentlich länger ausfallen. Das bringt mehr Gewicht mit sich, dafür können aber die Standrohre in zwei weit auseinander liegenden Gleitlagern geführt werden, wodurch sie wesentlich verwindungssteifer ist als die Teleskopgabel. Leider fällt der Lenkeinschlag wegen den nötigen größeren Klemmen im Vergleich kleiner aus, die Vorteile hingegen wissen besonders Motocrosser und Rennsportler zu schätzen. Die Upside-Down-Gabel wird u. a. an unserer RS Warrior verbaut!



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